Hardware Introdução à Informática

Roteiro Sistemas de Computação Hardware – Sistema Central – Periféricos 2

Sistemas de Computação Hardware – Parte física do sistema de computação – Geralmente não é reconfigurável Software – Parte lógica do sistema de computação – Reconfigurável 3

Hardware Esquema básico 4 Periféricos Sistema Central CPU Memória

Hardware PUCRS/FACIN - Introdução à Informática 5 Memória Auxiliar Sistema Central Unidade de Saída Unidade de Entrada Periférico

Sistema Central PUCRS/FACIN - Introdução à Informática 6 CPU ULA UC Memória Principal Memória Auxiliar Unidade de Saída Unidade de Entrada Operações Lógicas e Aritméticas Controle das demais unidades Armazena dados e programas em processamento

Sistema Central Unidade Central de Processamento (UCP/CPU) – Processa os dados de entrada em dados de saída – Ciclo de processamento Busca de instrução na memória principal Execução da Instrução Reinicia o ciclo 7

Ciclo de Execução PUCRS/FACIN - Introdução à Informática 8 CPU ULA UC Memória Principal Busca Instrução Executa Instrução Periféricos

Sistema Central Unidade de Controle (UC/CU) – Controla o fluxo de dados e a interpretação de cada instrução do programa – Todo o processamento é coordenado pela unidade de controle Unidade Lógica e Aritmética (ULA/ALU) – Realiza as operações aritméticas e lógicas – É coordenada pela UC. 9

Memória Armazena informações utilizadas pela CPU – Memória Principal ou Central Rápida, custosa, limitada, temporária e volátil – Memória Auxiliar Mais lenta, maior capacidade, teoricamente permanente e não volátil 10

Memória Principal Tipos de Memória Principal – RAM (Random Access Memory) Memória de Trabalho Volátil Permite Gravação e Leitura – ROM (Read Only Memory) Fins Específicos Não volátil Apenas Leitura (gravada pelo fabricante) 11

Tipos de RAM DRAM (Dynamic RAM) – Construída com capacitores – Carga dos capacitores deve ser renovada periodicamente (refresh) – Lenta e Custosa SRAM (Static RAM) – Construída com transistores – Rápida e Cara – Embora volátil, só perde o conteúdo quando desligada 12

Tipos de ROM ROM – Gravada durante a fabricação – Baixo custo para grandes volumes PROM (Programmable ROM) – Programável após a fabricação (uma vez) – EPROM (Erasable PROM) Gravado e Apagado com ultravioleta – EEPROM (Electrically Erasable PROM) Apagável Elétricamente – Custo alto 13

Memória Principal Quantidade de memória principal afeta o custo e o desempenho do sistema O tamanho máximo da memória principal é limitado pela arquitetura da CPU 14

Memória Auxiliar Em relação à memória principal – Mais lenta – Custo menor – Não volátil – Maior capacidade Acesso Seqüencial ou Aleatório Armazenamento de informações e programas 15

Memória Auxiliar Tipos de Memória Auxiliar – Cartão e fita de papel perfurado – Disco Flexível (Magnético) 8’’ (430/1.2 KB); 5.25’’ (360/1.2 KB); 3.5’’ (720/1.44 KB) ZIP (100/250 MB); JAZZ (1/2) – Disco Rígido (HD) – Fitas Carretel (±40 MB), cartucho, cassete DAT – Digital Audio Tape 16

Memória Auxiliar Tipos de Memória Auxiliar – Óticas CD-ROM (até 800 MB), CD-R (Recordable)/WORM (Write-Once Read Many); DVD (Digital Video Disk) – Cartão de Memória EEPROM PCMCIA – Personal Computer Memory Card International Association (±200MB) Compact Flash 17

Termos Comuns Memória Virtual – Emula memória principal maior – Utiliza memória secundária – Troca de dados entre memória principal e secundária: swapping Memória Cache – Memória de alta velocidade associada ao processador – Armazena dados comumente utilizados 18

Organização da Memória 19 CPU ULA UC Memória Principal Memória Secundária

Memória Principal vs. Secundária Memória Auxiliar – Não volátil – Custo menor – Mais Lenta – Maior Capacidade Memória Principal – Volátil – Custo maior – Mais rápida – Menor capacidade 20

Representação de Dados na Memória Unidades de Armazenamento da Memória Principal e Auxiliar – BIT (Binary digiT) – BYTE – 8 bits – K, KB – Quilobyte Mil 1024 (2 10 bytes) – M, MB – Megabyte Milhão (2 20 bytes) – G, GB – Gigabyte Bilhão (2 30 bytes) – T, TB – Terabyte Trilhão 21

Periféricos Comunicação entre a máquina e o mundo exterior – Unidades de Entrada – Unidades de Saída 22

Dispositivos de Entrada Convertem dados em sinais utilizáveis pelo computador – Teclado – Mesa Digitalizadora – Tela sensível ao toque – Caneta Luminosa – Joystick – Mouse 23

Dipositivos de Saída Dispositivos de saída convertem sinais digitais armazenados internamente para formas úteis externamente; A informação pode sair do sistema em diferentes formas básicas e suas combinações: – Texto – Imagem – Som – Sinais Digitais ou Analógicos 24

Dispositivos de Entrada e Saída Funcionam tanto como dispositivos de entrada como de saída: – Disco Rígido – Tela sensível ao toque – Joystick Force Feedback 25

Dispositivos de Entrada Teclado Caneta Luminosa – Identificação de elementos da tela Mouse Trackball Touchpad 26

Dispositivos de Entrada Joystick Scanner – Mesa / Mão – Tridimensional – OCR 27

Dispositivos de Entrada Digitalizador de vídeo Digitalizador espacial Painel ou mesa sensível ao toque - touch panel Mesa digitalizadora 28

Dispositivos de Entrada Luva eletrônica – Data Glove – Luva com esqueletos externos Data suit Leitora de código de barras 29

Dispositivos de Entrada Dispositivos de rastreamento - tracking devices Câmaras digitais 30

Dispositivos de Saída Monitores Projetores Digitais 31

Dispositivos de Saída Traçadores gráficos ou Plotters Offset Digitais 32

Dispositivos de Saída 33 Impressoras – Matriciais – Jato de Tinta – Laser – Transferência Térmica Registradores fotográficos

Dispositivos de Saída Óculos Estereoscópicos – Óculos com lentes de cristal líquido capazes de bloquear a visão quando necessário 34

Dispositivos de Saída Head Mounted Displays - HMD – Duas pequenas telas – Fone de ouvido Dispositivos Geradores de Sensação de Tato e de Força (haptic displays) 35

Dispositivos de Entrada e Saída Monitores de toque (touchscreen) Joystick Force Feedback 36

Dispositivos de Entrada e Saída Unidade de Disco Magnético Unidade de Disco Ótico Modem Unidade de Fita Magnética 37

Links Interessantes How Stuff Works – memory.htm memory.htm – – memory.htm memory.htm 38